Geobrugg 3 debris_flo
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Protección contra “debris flow”
Barreras dinámicas contra flujo de detritos (“debris flow”)
Sistemas dinámicos de alta eficiencia aprobados a escala real
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Chummerbach (GR / Suiza): Zona de depósito
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Pully (Suiza), Octubre 2000: Zona de depósito
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Destrucción y obstrucción de vías:
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Ejemplos de amenaza y consecuencias
Val Schluein (GR / Suiza), 2004: Destrucción de puente y fundación
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Distintos casos de carga
Ilustración de diferencia entre Videos
«Caída de roca o Caído» y «Derrumbe o Flujo de roca»:
(Hoek E., 1986) (Suarez J., 1998)
8
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Distintos casos de carga
Ilustración de distintos casos de carga entre
«Masa distribuida / Flujo» y «Masa concentrada / Caído»:
9
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
1. Introducción
Situación de partida Buenas experiencias > 20 años con barreras flexibles
certificadas contra impactos dinámicos por caídas de rocas
Eventos incidentales como estos:
Daños en Suiza (en 25 años): > USD 200 millones y 20 muertes por 520 flujos en 30’000 km2
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Sitios a escala real / laboratorios para I+D
Amenaza “Flujos de detritus / aluviones / huaicos”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
2. Investigación y desarrollo
Instituto Suizo Federal de investigación para Bosque, Nieve y Medio Ambiente (WSL)
Comisión de Tecnología e Inovación (KTI/BBT-EVD)
Geobrugg AG
Proyecto de investigación “KTI” en nivel nacional (y a escala real único en nivel mundial)
Investigación de interacción flujo de detritos – red de anillos
Desarrollo y calibración de modelo numérico
(2002: pre-test) 2005 – 2007
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
2. Investigación y desarrollo
Barrera de prueba con celdas de carga y grabación integrada de datos en cables de soporte
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
2. Investigación y desarrollo
Datos medidos en barrera (entre otros)
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
18:45:58 18:46:48 18:47:38 18:48:28 18:49:18 18:50:08 time
Laser- flow height [m]
0
50
100
150
200
250
300
Ropes - Force [kN]
Laser meanZelle 4 meanZelle 1 meanZelle 3 meanZelle 2 meanZelle 5 mean Bottom support ropes
Top support ropes
Laser
Activación de elementos de frenado
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Modelo numérico para desarrollo
Desarrollo de sistemas Calculo con método “Elementos Finitos” Programa de simulación “FARO” (ETH Zürich / WSL-SLF)
Impacto diferente Carga distribuida Tiempo, velocidad Deformación
Carga estática
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Evidencia de funcionamiento
Impacto en barrera vacía 1er evento: 18.5.2006 Aprox. 15’000 m3 Ningún daño a la barrera
Impacto en misma barrera,
ya llena 2do evento: 24.6.2006 Sobrepasaron 50’000 m3
Ningún daño a la barrera
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Evidencia de funcionamiento
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
3. Dimensionamiento
Herramienta en línea con base en concepto DEBFLOW®
Prueba de seguridad de capacidad de sistema Factor de seguridad global
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Retención de volúmenes menores: …1‘000…2‘000… m3, depende de depósito, espacio disponible, altura de barrera
4. Aplicaciones – 1 Barrera individual
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Retención de volúmenes mayores
Proyecto GUMMEN-HASLIBERG, Suiza con 13 barreras en concepto “multi-nivel” para retener 10’000 m3, evento grave en 2005 combinación “retención y desvío” del flujo
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
13 barreras con longitudes hasta 25 m y alturas hasta 7 m
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
2 barreras
dinámicas
tipo VX-spec
Proyecto CASA TEJA
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
9 barreras implementadas en concepto multi-nivel, protegiendo una vía de montaña hacia un resort turístico
Proyecto PORTAINE
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto ALPAMARCA:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto ALPAMARCA:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto ALPAMARCA:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto ALPAMARCA:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Proyecto OSORIO, Estado de Vargas, Venezuela:
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
4. Aplicaciones – Barreras “escalonadas”
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Protección contra la obstrucción de tuberías / alcantarillas
4. Aplicaciones – Contra obstrucción
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Disminuir pendiente de cauce y reducción de velocidad y socavación; dar soporte a ladera y/o retención de sedimentos
4. Aplicaciones – Regularización de cauce
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
Caso de emergencia:
“Check-dam” parcialmente fallado
Erosión del talud externo y desvío del cauce
Rápida ejecución:
3 días de perforación
+ 3 días de instalación
4. Aplicaciones – Sustituir estructuras rígidas
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
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Barreras contra flujos de detritos
Requisito técnico:
Calificación e idoneidad de la barrera Sistema flexible tipo UX/VX Investigación y desarrollo detallado (varios años) con
instituto calificado (WSL, ver publicación IRASMOS, 2009), incluyendo ensayos en laboratorio, modelo numérico el cual debe ser verificado y calibrado a escala real con eventos naturales (Quebrada Illgraben), incluso:
Modelo constitutivo y aprobado para dimensionamiento del sistema (DEBFLOW, Wendeler, 2008), incluyendo investigación de capacidad frente a impacto dinámico, carga estática y desborde del sistema
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
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Barreras contra flujos de detritos
Capacidad mínima de soporte del sistema contra carga dinámica y estática por el empuje inicial en [kN/m2]
Sistema aprobado por instituto especializado WSL, incluyendo los siguientes informes: Summary Report 2009 “Full-scale Testing and
Dimensioning of Flexible Debris Flow Barriers 2005 – 2008
Structural Analysis Reports UX-#/VX-#, 2010
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
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Barreras contra flujos de detritos
Requisito:
Calificación y responsabilidad del fabricante Certificación gestión de calidad ISO 9001:2008 Certificación de conformidad de materiales EN 10204-2.1
“Certificates of Conformity” Seguro de responsabilidad civil que es internacionalmente
vigente con USD 50 millones
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“)
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Importante
Objetivo de medidas de mitigación / protección Seguridad de usuarios Eficiencia de operación vial
Sustentabilidad de inversiones Costo-eficiencia de sistemas Durabilidad a largo plazo Minimizar mantenimiento
Sustento técnico y dimensionamiento Ética y responsabilidad
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Protección contra flujos de detritos („debris flow“) 45
GEOBRUGG AG – Sistemas de Protección
Muchas gracias !
Vielen Dank !